[发明专利]一种光伏阵列I-V特性测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种光伏阵列I-V特性测试装置，其用于测量待测光伏阵列的I-V特性，该测试装置包括控制电路、以及均与该控制电路电性连接的驱动电路与显示电路，该驱动电路还电性连接于该待测光伏阵列，其特征在于：该驱动电路为至少一个场效应功率管，该控制电路用于通过控制该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS的大小来改变该待测光伏阵列的输出电流大小，以模拟该待测光伏阵列的可变负载，同时还用于在不同负载下采样该待测光伏阵列的电压值和电流值，该显示电路用于显示该待测光伏阵列在不同负载下的该电压值和该电流值，并根据不同负载下的该电压值和该电流值描绘出该待测光伏阵列的I-V曲线。  

2.如权利要求1所述的光伏阵列I-V特性测试装置，其特征在于：该控制电路具有与该至少一个场效应功率管对应的至少一个控制端，该至少一个场效应功率管的栅极电性连接于该控制电路的相应控制端，源极与漏极分别连接于该待测光伏阵列的输入端与输出端，因而当场效应功率管的数量为多个时，所有的场效应功率管呈并联的连接方式。

3.如权利要求2所述的光伏阵列I-V特性测试装置，其特征在于：该控制电路包括电压和电流采样调理电路、以及数据处理DSP最小系统电路，该电压和电流采样调理电路用于采集该待测光伏阵列的电压值和电流值，该至少一个控制端设置在该数据处理DSP最小系统电路上，该数据处理DSP最小系统电路还电性连接于该显示电路与该电压和电流采样调理电路之间。

4.如权利要求1所述的光伏阵列I-V特性测试装置，其特征在于：该显示电路为PC机或液晶屏。

5.如权利要求1所述的光伏阵列I-V特性测试装置，其特征在于：该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS形成的曲线为任意曲线。

6.如权利要求5所述的光伏阵列I-V特性测试装置，其特征在于：该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS形成的曲线为斜线。 

7.一种光伏阵列I-V特性测试方法，其应用于如权利要求1所述的光伏阵列I-V特性测试装置中，其特征在于：该测试方法包括以下步骤：

0~t₀起始阶段，该控制电路控制该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS从零开始增加，这一阶段由于该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS小于门槛电压V_th，该至少一个场效应功率管处于关断状态，该待测光伏阵列开路，采样期间该待测光伏阵列的电压和电流，该待测光伏阵列的电压即为开路电压U₀，该待测光伏阵列的电流则为零；

t₀~t₁阶段，该控制电路控制该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS继续增加，由于驱动电压V_GS大于门槛电压V_th，该至少一个场效应功率管导通工作于饱和区，此时该至少一个场效应功率管等效为一个电压控制电流源，该待测光伏阵列的电流增大同时伴随着该待测光伏阵列的电压减小，在t₁时刻，驱动电压V_GS增加到最大值，此时该至少一个场效应功率管相当于短路，该待测光伏阵列的电流也增加到最大值即为短路状态，同时该待测光伏阵列的电压下降为零；

t₁~t₂阶段，该控制电路控制该至少一个场效应功率管的驱动电压V_GS保持不变，维持一定时间短路状态后，在t₂时刻封锁该至少一个场效应功率管的驱动信号，在t₀~t₂时间内，该控制电路实时采集该待测光伏阵列的电压值和电流值，并由该显示电路显示数据及描绘显示阵列I-V曲线，所得该待测光伏阵列的I-V曲线。

8.如权利要求7所述的光伏阵列I-V特性测试方法，其特征在于：该控制电路具有与该至少一个场效应功率管对应的至少一个控制端，该至少一个场效应功率管的栅极电性连接于该控制电路的相应控制端，源极与漏极分别连接于该待测光伏阵列的输入端与输出端，因而当场效应功率管的数量为多个时，所有的场效应功率管呈并联的连接方式。